Продолжить обсуждение 37 ответов
February 2024

beyondbot

1 тур (Задачи)1 тур (Задачи)1 тур (Тапсырмалар)1 тур (Тапсырмалар)1 тур (Решения)1 тур (Решения)2 тур (Задачи)2 тур (Задачи)2 тур (Тапсырмалар)2 тур (Тапсырмалар)2 тур (Решения)2 тур (Решения)


Это обсуждение публикации https://olympiads.bc-pf.org/chemistry/national/2022/11
February 2024

Giovolo

image
Я не совсем понимаю почему здесь после формирования эстера конфигурация R. В решениях написано что за неправильную стереохимию снимаются баллы. Объясните плиз

February 2024

Ablay

Я точно не уверен, но скорее всего все дело в том , что образуется новый хиральный центр при атаке азота по альдегиду и т.к данное бициклическое соединение будут в форме “ноутбук”, то tBu выгоднее находится на внешней ее стороне. Это можно представить как будто левый цикл это плоскость клавиатуры, а правый смотрит на нас(монитор), поэтому каркас молекулы примерно такой:
IMG_20240207_161202
И как видно отсюда если бы tBu смотрел на нас, то он бы создавал большое затруднение, ведь он бы был на одной стороне с циклом. В случае если он смотрит от нас, то такого нет и затруднения меньше
P.S но я не особо уверен, по моему данное объяснение работает 100% когда цикл уже сформировался и добавляют в него заместители

1 ответ
February 2024

Anton верхний кварк

В 33 главе Клейдена есть параграф Aldol reactions can be stereoselective. Там показывают как надо рисовать transition state для таких реакций. Стереоселективность исходит из них.

1 ответ
February 2024 ▶ Ablay

Giovolo

Спасибо за ответ! В твоём объяснении ты сказал что соединение выглядит как ноутбук, но я думаю что это не совсем правда потому что к азоту присоединены только 3 группы и его пара делокализована. Я вроде как разобрался - рассмотрел формирование эстера (лактона) через SN2 и понятно что если терт-бутил стоит в конфигурации которая приводит к S в конечном продукте, он сильно мешает карбоксильной группе атаковать углерод. Я тоже не 100% уверен но вроде как это makes sense

February 2024 ▶ Anton

Ablay

Получается вот так?


(tBu в экваториальной позиции)

1 ответ
February 2024 ▶ Ablay

Anton верхний кварк

tBu будет в экваториальной позиции, да, но я не совсем понял каким образом у вас MeSO3 замещает карбоксильную группу и как она потом возвращается в изначальную структуру.

Здесь, насколько я понимаю, происходит нуклеофильное присоединение по карбонильной группе, после которой происходит внутримолекулярная этерификация

1 ответ
February 2024 ▶ Anton

Ablay

Просто в 33 главе часто показывали пример с эквивалентами енолов и енолятов и я подумал что возможно сначала O атакует серу что бы создать эквивалент енола, словно sillyl enol ether а затем уже происходит альдольная конденсация в ходе которой получается кислород и он “перенимает” SO2Me группу. Затем уже проходит внутримолекулярная этерификация

1 ответ
February 2024 ▶ Ablay

Anton верхний кварк

Я сам второй раз на те же грабли наступил. Обновил сообщение. Если внимательно посмотреть, связь с tBuCHO образуется не из альфа положения к любой из карбонильных связей, поэтому образование енола тут ничему не поможет.

1 ответ
February 2024 ▶ Anton

Ablay

я вот думал может быть попробовать Felkin Anh, но тут проблема в том, что 3 метилки попросту будут сзади

1 ответ
February 2024 ▶ Ablay

LORD Знаток

Felkin*

February 2024

elprimo Know-it-All

прошло два года с той респы, а я все еще не понимаю как амидный азот может атаковать кого-то

upd:Я сейчас расплачусь. Кажется там нет делокализации, ну типо как тут. Я полтора года не мог понять…

2 ответа
February 2024 ▶ elprimo

Giovolo

на картинке вроде как говорится именно про additional stabilization из-за взаимодействия sp2 орбиталей, и этим объясняется почему конформация слева более стабильная чем конформация справа. То есть conjugation есть и там и там, так же как и в лактаме из задачи.

1 ответ
February 2024 ▶ Giovolo

elprimo Know-it-All

так нет. В случае лактама или амида циклического как раз таки будет второй случай где не будет возможно перекрывание и стабилизация

2 ответа
February 2024 ▶ elprimo

Giovolo

Да, в лактаме не будет дополнительной стабилизации за счет sp2 орбиталей из-за его locked конформации, но conjugation и стабилизация за счет p орбиталей все еще присутствует, то есть пара делокализована.

February 2024 ▶ elprimo

Giovolo

Да и вообще насколько я понял в лактаме стабилизации за счет sp2 быть не может потому что на второй паре азота есть протон.

1 ответ
February 2024 ▶ Giovolo

elprimo Know-it-All

а да. Я как то не совсем правильно понял этот параграф, а так хотелось придумать причину(

1 ответ
February 2024 ▶ elprimo

Giovolo

Да, я тоже не совсем понимаю почему азот нуклеофильный здесь. Может быть если амид депротонировать (у амида pKa 17), то sp2 пара атакует карбонил, но условия вроде как кислотные…

1 ответ
February 2024 ▶ elprimo

SanzharB истинный кварк

У меня когда я эту олимпиаду писал было точно также… По-моему, на Аске была тема с фидбэком задач респы, где я негодовал этой реакцией лол

February 2024 ▶ Giovolo

Sammael истинный кварк

Нуклеофильным может быть и кислород, и азот. Азот просто хуже имеет нуклеофильные свойства, но имеет. Это видно при алкилировании.

В нашем случае у нас видимо будет равновесие у двух разных путей на первой стадии.

Вопрос: есть ли какая-то реакция, возможная с продуктом нуклеофильной атаки азота, которая невозможна в случае атаки на кислород, которая сместит равновесие?

1 ответ
February 2024

toluene

А ответ как синильный эфир ответ засчитывается?

February 2024

Ablay

я кстати понял что тут все стадии обратимы и реакция находится под термодинамическим контролем, соответственно образуется самый стабильный продукт

February 2023

Perega_Sirat

Никак не могу понять почему тут ЭДС так выражается. Я думал, что нужно преобразовать второе уравнение в третье и с помощью энергии Гиббса найти ЭДС, но никак не получается

February 2023

elprimo Know-it-All

вы знакомы с уравнением Нернста?

1 ответ
February 2023 ▶ elprimo

Perega_Sirat

да, оно разве не через энергию Гиббса выводится?

1 ответ
February 2023

elprimo Know-it-All

можно сказать и так. по сути мы в формуле для энергии гиббса приводим ее к нестандартным условиям, а в уравнении Нернста приводим ЭДС(делим формулу для гиббса на (-nF)

2 ответа
February 2023 ▶ elprimo

Perega_Sirat

и вот, что я сделал неправильно, я не понимаю

1 ответ
February 2023 ▶ Perega_Sirat

elprimo Know-it-All

мне кажется тут нельзя использовать закон гесса, учитывая что реакции протекают при разных рН. почитайте главу про электрохимические цепи в теормате или эткинсе(а вообще эта задача тот еще гроб, лучше начать с чего нибудь попроще)

2 ответа
February 2023 ▶ elprimo

Perega_Sirat

я тупанул, мне кажется, можно юзать закон гесса если привести их к одинаковому pH с помощью уравнение нернста

February 2023

Madsoul

Блин, помню как мы всем поколением химиков жесть как тупили в этой задаче. А тупили как раз таки из за разных рН первых двух реакций.

Советую решать эту задачу сначала рассчитав стандартные величины, и только потом посчитав для нестандартных случаев. К примеру, в этом пункте лучше всего рассчитать сначала стандартный потенциал третьей реакции

\Delta G_{3}^{0} = \Delta G_{2}^{0} - 6\Delta G_{w}^{0} = -nFE_{3}^0{}

И вот после этого уже и можно воспользоваться уравнением Нернста

February 2023 ▶ elprimo

Sammael истинный кварк

Можно использовать закон Гесса при разных pH. Надо просто быть внимательным

\begin{gathered} \ce{PhNO2 + 7 H+ + 6 e- = PhNH3+ +2 H2O \quad \Delta G^\circ_1} \\ \ce{PhNO2 + 4 H2O + 6 e- = PhNH2 +2 H2O \quad \Delta G^\circ_2} \\ \ce{H2O = H+ + OH- \quad \Delta G^\circ_3} \\ \end{gathered}

Стандартные условия предполагают, что все частицы, которые указаны в уравнении имеют активность 1, т.е. для третьего уравнения понятие pH вообще не имеет смысла, т.к. там обоих ионов по 1 моль/л плавает, система неравновесная (ну оно и логично).
Поэтому если нам надо найти потенциал того что просят, то сначала надо перечитать энергию Гиббса

\begin{gathered} \ce{PhNO2 + 6 H+ + 6 e- = PhNH2+ +2 H2O \quad \Delta G_4^\circ=\Delta G_1^{\circ} - 6\Delta G_3^{\circ}} \\ \end{gathered}

Т.к. у нас тут \ce{H+}, то понятное дело, что pH = 0, а нам надо для семи, ну пересчитаем

\Delta G_4= \Delta G_4^\circ+RT \ln (10^{-7})^6

А потом уже можно пользоваться E=-nFE, но зачем так долго и сложно? Если можно сразу через уравнение Нернста, т.к. пересчитанный потенциал E^\circ _2 для pH=7 должен сразу дать ответ, ибо должен совпадать с потенциалом той реакции, о которой нас спрашивают (почему?).

Если хотите понимать, когда можно сразу, а когда нет, потренируйтесь в рисовании диаграмм Пурбе, например для этой системы нарисуйте диаграмму Пурбе, полезно будет

February 2023

Anton верхний кварк

нет, не «можно сказать и так», а так оно и есть. Уравнение нернста – комбинация \Delta G = -n F E и уравнения изотермы.

вы не учитываете, что вам даны нестандартные электродные потенциалы (иными словами, не при концентрации всех реагентов и продуктов равной 1 М).

но вообще первостепенная ошибка в том, как вы пытаетесь решить задачу. Где-то на полях пишете уравнения, формулы, без заметок, без обозначений и пытаетесь решить задачу респы в две строчки. Надо по-другому к решению задач подходить :slight_smile:

March 2024

Sanjaster Знаток

У меня вот вопрос по второму пункту 4 задачи:


Почему Е_3 = Е_1?

1 ответ
March 2024 ▶ Sanjaster

Sammael истинный кварк

Ответов можно придумать кучу:

  1. Если в растворе две полуреакции имеют разные E, то они просто делают ОВР если им не мешает кинетика, т.е. если полуреакции в равновесии, то у всех полуреакций общее E
  2. Мы наложили ограничения на концентрации \ce{PhNO2}, \ce{H+}, \ce{PhNH2}, но тогда в растворе будет плавать \ce{PhNH3+} в равновесии, поэтому для реакции \ce{PhNH3+ <=> PhNH2 + H+} мы можем с уверенностью сказать, что \Delta_r G=0, это буквально означает, что для этой реакции E=0, а это вроде как E_3-E_1
  3. И т.д. и т.п.
1 ответ
March 2024 ▶ Sammael

Sanjaster Знаток

Пон спасибо)

March 2024

Kabachok


тут в решение они ошиблись в пункте е) ? просто 8+5+2*2+1=18, а в ответе 16 электронов написано

1 ответ
March 2024 ▶ Kabachok

LORD Знаток

Да, @Ablay уже говорил об этом в чате